Вимоги до зварювальних трансформаторів

Енергетична система «джерело живлення - зварювальна дуга» буде працювати
стiйко, якщо джерело постачає достатню кiлькiсть енергiї для процесу зварювання
i покриття втрат у системi. Збурення, що з’являються при горiннi дуги порушують
стiйкiсть системи i викликають перехiднi процеси, характер i швидкiсть протiкання
яких позв’язані з енергiєю, накопиченою в магнiтних i електричних полях системи,
а також енергiєю, яка переходить у тепло. Якщо пiсля припинення дiї збурення
система повертається в початковий рiвноважний стан, то рiвновага вважається
стiйкою, якщо нi, то нестiйкою. При поверненнi системи в рiвноважний стан можуть
спостерiгатись вiдхилення величин, якi характеризують режим зварювання (струму,
напруги), вiд їх значення до початку дiї збурення. Якщо при наявностi цих
вiдхиленнь якiсть зварного шва залишається в допустимих межах, то властивостi
енергетичної системи вважаються задовiльними. Стiйкiсть системи залежить як
вiд технологiчних, так i електричних характеристик процесу.

Для стiйкостi системи вирішальне значення має знак рiзницi диференціальних опорiв дуги i джерела в точцi перетину їх характеристик. Рiзницю цих опорiв називають коефiцiентом стiйкостi системи К_c. Система буде стiйкою при малих збуреннях, якщо К_c>0.

К_c=(r_Д-r_ДЖР)>0. (2.1)

За даним рiвнянням можна перевiрити стiйкiсть системи бiля точок А i В (рис.

2.1). Для точки А диференціальні опори дуги i джерела вiд’ємнi, але характеристика
дуги має бiльш крутий нахил до горизонталi, а її опiр за модулем бiльший ніж у
джерела. Наприклад, r_Д= -0,3 В/А, r_ДЖР= -0,2 В/А. Пiдставляючи цi данi у формулу
(2.1) одержимо К_c<0, тобто система нестiйка. У точцi В r_Д і r_ДЖР мають також
вiд’ємнi значення, але диференціальний опiр джерела бiльший, оскільки нахил його
характеристики більш крутий i, вiдповiдно, за модулем r_ДЖР бiльший нiж r_Д. Нехай

rД^{=-0,1 В/А, r}ДЖР ^{=-0,2 В/А. Тодi К}c^{= -0,1-(-0,2)=0,1 В/А, тобто Кc>0 i система стiйка.}

^{Фiзичне пояснення умови стiйкостi можна обгрунтувати наступним чином.
Якщо з будь-якої причини струм дуги, що вiдповiдає точцi} А, зменшиться, то
напруга дуги збiльшиться i може стати бiльшою за напругу неробочого ходу джерела живлення. При цьому дуга погасне. Якщо ж струм збiльшиться, то напруга
дуги зменшиться i стане меншою за напругу джерела. Надмiрна напруга викличе
подальше зростання струму аж до величини, що вiдповiдає струму в точцi В.
Зменшення зварювального струму в цiй точцi призведе до того, що напруга дуги
виявиться нижче усталеного значення напруги джерела живлення. Це призведе до
зростання струму до його значення в точцi В. Навпаки, при випадковому збiльшеннi
струму усталена напруга джерела виявиться меншою за напругу дуги i режим
горiння дуги вiдновиться. Отже система «джерело - дуга» поблизу точки В стійка